JPH07102571A

JPH07102571A - 舗装材とその製造方法

Info

Publication number: JPH07102571A
Application number: JP5251391A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hosooka; 敏夫細岡; Yoshio Saito; 良夫斉藤
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd; Mitsui Kushikino Kosan Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd; Mitsui Kushikino Kosan Co Ltd
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1995-04-18
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JP3080288B2

Abstract

(57)【要約】【目的】採石場跡の急傾斜壁などの法面に施工可能で
セメントと土の中間の強度があり、かつ洗掘性を持ち、
植栽することのできる舗装材とその製造方法を提供する
ことを目的とする。【構成】セメント0.5 〜10.0wt％と、0.1mm 以下の微
粉末を50wt％以上含有する骨材粉末90.0〜99.5wt％とか
らなるセメント混合骨材粉末100 wt％に対し、水を20〜
40wt％含有してなることを特徴とする舗装材であり、混
練機で混練した前記舗装材を２〜３日養生後、少なくと
も１回以上横持ちして該舗装材の固まりをほぐし、再度
養生させることを特徴とする舗装材の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、採石場跡の急傾斜壁な
どの法面や公園に、施工可能で強度および耐洗掘性があ
り、かつ植栽することのできる舗装材とその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、道路の切り通しの急傾斜壁や採
石場跡の急傾斜壁などには、落石や法面の土砂崩れを防
止するために、例えば、粗骨材60wt％、細骨材30wt％お
よびセメント10wt％とからなるセメント混合骨材100wt
％に水を25wt％添加したものを１例とする一般的なセメ
ントコンクリートが施工されてきた。

【０００３】また、舗装用石油系アスファルトに砂利や
砂などを混ぜた舗装材なども上記の場所や公園および道
路に施工されてきた。一方、土の粒径分布を改良した
り、セメント、石灰および歴青材料などによる土の地盤
としての安定処理に関する研究も数多く行われている
が、これらの研究の主体は土の各種強度に関するもので
ある。

【０００４】例えばソイルセメントのように粒度調整土
にセメントおよび水を添加混合し、その箇所の強度を高
めたものや、土に比較的少量のセメントを添加混合し、
土の強度増加を図ったセメント添加土など、土の安定に
中心をおいたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、急傾斜
壁面などの防護にセメントコンクリートを施工した場
合、耐透水性、耐洗掘性および強度などに優れた特性を
示しているが、通気性、透水性、熱伝導性および植栽性
などの機能がなく、環境保全上、災害防止上充分にその
目的を達成することができないという問題があった。

【０００６】また、土の粘土分を少なくして土の含水比
を最大密度になるように設定した土を急傾斜壁などに施
工した場合、透水性や植栽性に優れた特性を有している
が、強度や耐洗掘性については不充分であるなどの問題
が生じた。一方、ソイルセメントは盛土や路盤にセメン
トミルクを注入してその強度を高めたものであり、急傾
斜壁面などに該セメントミルクを一様に注入すること
は、非常に困難で、しかも注入することにより該急傾斜
壁面の強度を増加しても、植栽性がないので、環境保全
の目的を達成することができないという問題があった。

【０００７】本発明は、強度的にはセメントコンクリー
トと土の中間の性質をもち、かつ通気性、透水性、耐洗
掘性、熱伝導性および植栽性をもつ土の性質をも有する
素材である舗装材とその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、セメント0.5
〜10.0wt％と、0.1mm 以下の微粉末を50wt％以上含有す
る骨材粉末90.0〜99.5wt％とからなるセメント混合骨材
粉末100 wt％に対し、水を20〜40wt％含有してなること
を特徴とする舗装材である。また、混練機で混練した上
記の舗装材を２〜３日養生後、少なくとも１回以上横持
ちして該舗装材の固まりをほぐし、再度養生させること
を特徴とする舗装材の製造方法である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、セメント0.5 〜10.0wt％
と、0.1mm 以下の微粉末を50wt％以上含有する骨材粉末
90.0〜99.5wt％とからなるセメント混合骨材粉末100 wt
％に対し、水を20〜40wt％含有した舗装材なので、該舗
装材に含まれた多量の微粉によるチクソトロピー効果に
よって流動性を増し、かつ、セメントの添加により、セ
メントの水和反応が進むことによって強度が増加し、一
方、、セメントの水和反応に要する水分以上の過剰水分
が粒子間に滞留し、微粒子がゲル状になり、適当な透水
性および可塑性が得られるので植栽が可能となる。

【００１０】セメント含有量を0.5 〜10.0wt％に限定し
た理由は、0.5 wt％未満では強度特性が不充分であり耐
洗掘性に劣り、10.0wt％を超えると植栽可能な可塑性が
得られないからである。骨材粉末中の0.1mm 以下の微粉
末を50wt％以上とした理由は、これ未満のものは自然界
にあまりなく、人工的に製造することは経済的でないか
らである。

【００１１】セメント混合骨材粉末100 wt％に対し、水
を20〜40wt％含有することに限定した理由は、20wt％未
満では植栽性や透水性が悪化し、40wt％超では固化不充
分で耐洗掘性が悪化するからである。混練機で混練した
前記舗装材を２〜３日養生後、少なくとも１回以上横持
ちして該舗装材の固まりをほぐし、再度養生させること
により、材料の固化を防止することができるが、長期の
材令においては、材料にポラゾン反応が起こり、材料の
粒子表面に緻密な不溶性水和物が生成して粒子間の結合
力を増し、材料の強度が増加し破砕が困難になることか
ら、舗装材を２〜３日養生後、少なくとも１回以上横持
ちして固まりをほぐすことにより材料の過剰な硬化を防
止することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例について、表および
図面を参照して説明する。まず、本発明の１実施例につ
いて述べる。ポルトランドセメントを５wt％と、骨材粉
末として鉱滓95wt％とからなるセメント混合鉱滓100 wt
％に対し、水を28wt％含有した舗装材料２ｔをアイリッ
ヒミキサで10分間混練したものを実施例の試料１ａと
し、ポルトランドセメントを10wt％と、骨材粉末として
鉱滓90wt％とからなるセメント混合鉱滓100 wt％に対
し、水を28wt％含有した舗装材料２ｔをアイリッヒミキ
サで10分間混練したものを実施例の試料１ｂとした。

【００１３】なお、本実施例に使用した鉱滓は全泥青化
精錬法で金鉱を精錬した鉱滓で、その成分としてＳｉＯ
₂がおよそ85wt％あり、その粒度は0.105mm 以上が0.5
%、0.074mm 〜 0.105mmが5.9%、0.074mm 未満が93.6%
である。また、本発明の他の実施例として、微粉状の高
炉水砕スラグ80wt％、石膏19wt％、消石灰1 wt％からな
る高炉水砕スラグ組成物セメント５wt％と、鉱滓95wt％
とからなるセメント混合鉱滓100 wt％に対し、水を30wt
％含有した舗装材料２ｔをアイリッヒミキサで10分間混
練したものを試料２ａとし、高炉水砕スラグ組成物セメ
ントを10wt％と、鉱滓90wt％とからなるセメント混合鉱
滓100 wt％に対し、水を30wt％含有した舗装材料２ｔを
アイリッヒミキサで10分間混練したものを試料２ｂとし
た。

【００１４】この混練された試料１ａ、１ｂ、試料２
ａ、２ｂを直径５cm、高さ５cmの円筒体に２個づつ形成
してＡ，Ｂとし、室温18℃、湿度62％の部屋に３日、７
日、28日間養生を行った後、試料の圧縮強度試験を行
い、その結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表から明らかなように、試料１ａ、１ｂで
は混練後３日間経過しても強度は殆ど変化しないが、７
日間経過後では試料１ｂにおいてはやや強度が増した。
そして28日経過後では試料１ａ、１ｂとも強度が約２倍
に増加した。また、試料２ａ、２ｂでは混練後３日では
強度は変わらないが、７日経過すると強度は約1.6 倍と
なり、28日経過後では4.24倍となった。

【００１７】次に試料２ａについて透水性試験を行っ
た。透水性試験のため、直径54cm、深さ85cmの鉄製の円
筒形の容器２個を用意し、一方には試料２ａを65cmの厚
みに充分に木製の棒で突き固め、他方には同じく試料２
ａを65cmの厚みに軽く突き固めたそれぞれの容器の中
に、上部より水道水を定水位に保ちながら給水し、容器
の下部から排出した透過水量を測定した。

【００１８】その結果、充分に突き固めた時の試料２ａ
の透水係数は、6.2 ×10^-7(cm/s)であり、軽く突き固め
た時の試料２ａの透水係数は1 ×10^-5(cm/s)で、一般の
樹木育成に最適の透水係数1 ×10^-4(cm/s)に近く、充分
樹木の育成状件に合致する。次に、本発明の試料の洗掘
性試験について以下に述べる。まず、図１に耐洗掘性の
試験方法を示す。

【００１９】試料１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを60cmの高さ
で60度の傾斜に突き固めて法面１を作製し、Ｇ．Ｌ．か
ら70cmの高さに流水樋２を設け、Ｇ．Ｌより下に深さ25
cmのピット３を設けた。次に、流水樋２から規定の水量
の水をＧ．Ｌから50cmの高さの法面１上に流下させた。

【００２０】流下した水によって洗掘され下方のピット
３内に堆積した試料を乾燥し、その重量を測定した。そ
の試験条件および結果を表２に示す。なお、比較として
従来例の突き固めたシラス土壌の試験結果を併記した。

【００２１】

【表２】

【００２２】この試験結果で明らかなように、試料１
ａ、１ｂおよび試料２ａ、２ｂは、従来例に比較して、
耐洗掘性ははるかに良好であった。また、本発明の試料
の植栽性試験は、図２の舗装材４を充填した場所の一部
を区切り、試料１ａ、１ｂ、試料２ａ、２ｂを用いて植
栽地を造成し、それぞれに高木、中木および低木の３種
類の樹木を植栽して行った。

【００２３】植栽性試験の結果を表３に示すが、本発明
の舗装材は、優れた植栽性を示した。

【００２４】

【表３】

【００２５】次に本発明の舗装材の製造方法において、
これらの舗装材を混練後製品ヤードにストックした場
合、混練後３日の場合には強度はさほど変わらないが、
７日経過後では高炉水砕スラグセメント添加の舗装材で
はその強度が増し、28日後では強度が倍増する位に増大
するので、２〜３日養生後舗装材の固まりをほぐし、少
なくとも１回以上横持ちする必要がある。

【００２６】その作業を怠り、横持ちなしで７日を超え
て養生すると、舗装材は固化し重機だけでは掘削や粉砕
が困難になる。次に、本発明の舗装材４を図２の鉱滓堆
積場石塊堤５および堆積場土かん止堤６の補強材として
使用し、その補強材の転圧は小型の湿地ブルトーザで厚
さ１ｍ毎に行い、法面は雨水による洗掘防止のため、シ
ョベルカーのバスケットで押さえて成形した。

【００２７】その１年後の施工体の工学的特性（土の締
まり程度、力学的特性値、盛土材の強度特性など）や、
物理特性（比重、含水量、液性限界、塑性限界）を調査
した。調査は図２に示すNo.1およびNo.2孔地点の２箇所
において標準貫入試験併用のテストボーリングを行い、
Ｎ値を測定するとともに、テストピット掘削により、現
盛立土を乱さぬよう試料採取を行い、その試料を用いて
一般物理および三軸圧縮試験を実施した。

【００２８】また、採取した試料を用いて突固め試験を
行い、鉱滓にセメントを添加した舗装材の力学的特性を
明らかにした。前記のテストボーリングでは、深度1.0m
毎に標準貫入試験を実施したが、No.1孔地点で深度17.7
m 、No.2孔地点で深度11.5m まで舗装材１が分布してい
た。この標準貫入試験により測定場所のＮ値を求めた。

【００２９】最上部より深さ1.5mないし2.5m間のＮ値は
Ｎ＝8 〜9 と10以下を示すが、それ以上の深い場所では
Ｎ値は10以上を示す。No.1孔地点の平均Ｎ値は14.6でN
o.2孔地点の平均Ｎ値は21.0であり、舗装材１は施工後
経過時間や施工管理方法などによってさらに強度を増加
することができる。

【００３０】なお、Ｎ値と土の固さの関係を表４に示
す。

【００３１】

【表４】

【００３２】次に、No.1孔地点で採取した試料を用いて
突固め試験を行った結果を以下に示す。 (1) 土粒子の比重は2.69で、一般的な土の比重に類似し
ている。 (2) 自然含水比は34.3〜40.1% であった。 (3) 液性限界(LL)の含水比＝45.7〜50% 、塑性限界(PL)
の含水比＝32.9% (4) 三軸圧縮試験における強度C ＝10〜18.7tf/m² (5) 突き固め試験最大乾燥密度 1.368t/m³ 、最適
含水比は29.8％であった。

【００３３】三軸圧縮試験における強度C ＝10〜18.7tf
/m²に相当する地盤のＮ値は8 〜10程度の地盤と考えら
れるので、調査地の舗装材は、これ以上の強度で分布し
ていることが想定される。突き固め試験の結果、最適含
水比は 29.8%であり、自然含水比は34.3〜40.1%である
が、現段階ではこれ以上Ｎ値を大きくする必要がないの
で、施工含水比を低下させることは不必要である。

【００３４】測定Ｎ値が地点間や深度方向にもバラツキ
はあるが、充分に本発明の舗装材の使用が可能である。
なお、本発明の舗装材は、急傾斜面や法面以外に、平坦
地においても、降雨時に水路を形成し、水路部の土壌が
洗い流されてその表層部の土壌が洗掘されるような場所
例えば公園などにも適用が可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の舗装材を
傾斜壁などの法面に施工することにより、雨水による舗
装材の流出もなく、傾斜壁などの法面の保護面が充分な
強度をもって構築され、しかも植栽が可能となり、傾斜
壁などの保護および緑化が充分に達成できる。

【００３６】また、平坦地においても、本発明の舗装材
を施工することにより、平坦地の表面の土壌が雨水によ
り洗い流されることが無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】耐洗掘性の試験方法を示す図である。

【図２】舗装材を鉱滓堆積場石塊堤の補強材として施工
した断面図である。

【符号の説明】

１法面２流水樋３ピット４舗装材５堆積場石塊堤６堆積場土かん止堤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント0.5 〜10.0wt％と、0.1mm 以下
の微粉末を50wt％以上含有する骨材粉末90.0〜99.5wt％
とからなるセメント混合骨材粉末100 wt％に対し、水を
20〜40wt％含有してなることを特徴とする舗装材。
【請求項２】混練機で混練した請求項１記載の舗装材
を２〜３日養生後、少なくとも１回以上横持ちして該舗
装材の固まりをほぐし、再度養生させることを特徴とす
る舗装材の製造方法。